Systems Engineering Trends

Donnerstags in 5 Minuten für Ingenieure und Entscheider: Systems Engineering ohne Hype, dafür mit Tiefgang

IndustrieModellierung & MBSE

Was ist System Lifecycle Management (SysLM)?

Leser dieses Blogs werden bei dem Titel zunächst die Stirn runzeln: Ist SysLM ein Tippfehler? Brauchen wir System Lifecycle Management, wenn wir doch schon Systems Engineering (SE) und Product Lifecycle Management (PLM) haben?

Diesen Artikel schreibe ich aus gegebenen Anlass, da ich am am 01.03.2024 bei der Polarion Frühjahrstagung in Heidenheim (und online) den Vortrag halten werde mit dem Titel: Mit Modellierung SysLM skalieren, beschleunigen und beherrschen.

Thema der Polarion Frühjahrstagung

Bei der Frühjahrstagung geht es zwar primär um das Anforderungsmanagementwerkzeug Polarion, aber auch um das, was jenseits von Polarion für dessen Nutzer relevant ist. Konkret ist das Motto dieses Jahr „Polarion and Beyond – Gateway to SysLM“. Organisiert wird die Konferenzen vom einem gemeinnützigen Verein, der PLM Benutzergruppe e.V.. Zu sehr moderaten Sätzen ist die Teilnahme an dieser zweitägigen Veranstaltung online oder in Präsenz möglich (ab €25). Mein Vortrag findet am 01.03. um 10:50 statt. Zur Anmeldung >>

Definition von System Lifecycle Management (SysLM)

Zumindest zum Zeitpunkt dieses Artikels gab es weder bei der deutschen noch der englischen Wikipedia einen Eintrag zu SysML. Eine Literaturrecherche ergab, dass der Begriff vor ca 10 Jahren im deutschsprachigen Raum auftauchte und oft mit Industrie 4.0 in Verbindung gebracht wird.

Treiber hinter SysLM scheint unter anderem Martin Eigner zu sein, der 2014 einen spannenden Artikel zu dem Thema verfasste und 2021 ein eigenes Buch mit dem Titel System Lifecycle Management — Digitalisierung des Engineering.

Der Artikel von 2014 hat den Titel System Lifecycle Management: Am Beispiel einer nachhaltigen Produktentwicklung nach Methoden des Model-Based Systems Engineering. Wie der Titel schon sagt, geht Martin Eigner hier direkt auf die Beziehung von SysLM zu MBSE, PLM und Systems Engineering ein. Hier seine Definition von SysLM aus diesem Artikel:

System Lifecycle Management (SysLM) ist das allgemeine Informationsmanagement, welches Product Lifecycle Management (PLM) um eine explizite Betrachtung der frühen Phasen der Produktentwicklung unter Beachtung aller Disziplinen, einschließlich Dienstleistungen, erweitert. Das Konzept basiert auf der direkten bzw. auch indirekten Integration (mittels TDM) unterschiedlicher Autorensysteme entlang des gesamten Lebenszyklus eines Produktsystems. System Lifecycle Management Lösungen sind als technisch-administrativer Backbone verantwortlich für die Produkt- bzw. Systemmodelle und Prozesse. Alle Entwicklungsphasen und alle während der Entwicklung entstandenen Modelle (entlang: Anforderung (A), Funktion (F), Element der logischen Architektur (L), Physikalisches Element (P) und Verhalten (V)) werden einbezogen, vernetzt und damit eine eindeutige Rückverfolgbarkeit realisiert.

Martin Eigner et al, 2014

Probleme mit PLM

Martin Eigner sieht sich mit den Grenzen von PLM konfrontiert. Insbesondere bemängelt er die Grenzen der Traceability im PLM, die sich dort „lediglich auf die Verknüpfung von Produktanforderungen und den Elementen der Stückliste (…) beschränkt“

MBSE (und damit auch Systems Engineering) sieht er als „als grundlegenden Bestandteil einer virtuellen Produktentwicklung innerhalb des SysLM Konzeptes“. Allerdings sieht er MBSE als „Paradigma, das den Entwicklungsprozess in den frühen Phasen unterstützt und eine Rückverfolgbarkeit von Anforderungen eines Produktsystems ermöglicht“. Damit sieht er sowohl PLM als auch MBSE als unvollständig an und bringt diese mit SysLM zusammen. Das manifestiert sich in einem erweiterten V-Modell.

Nachhaltigkeit als Treiber

Nachhaltigkeit ist ein Thema, das (aus guten Gründen) in den letzten Jahren stark an Relevanz gewonnen hat. Martin Eigner sieht Nachhaltigkeit als einen wichtigen Treiber von SysML. Denn viele relevante Produktanforderungen (bspw. CO2-Impact) basieren auf Annahmen aus allen Produktphasen, von Rohstoffbeschaffung, Herstellung, Betrieb bis zur Entsorgung.

Ist Model-Based Systems Engineering (MBSE) genug?

Auch wenn Martin Eigner den Wert für diese Herausforderungen sowohl von Systems Engineering als auch MBSE sieht, so hält er sie nicht für ausreichend. Daher schlägt er ein Erweitertes V-Modell zur Unterstützung einer multidisziplinären Systementwicklung vor. Dies ist Abb. 3 im verlinkten Artikel zu sehen:

Quelle: System Lifecycle Management: Am Beispiel einer nachhaltigen Produktentwicklung nach Methoden des Model-Based Systems Engineering. Mit freundlicher Genehmigung von Martin Eigner

Neu hinzugekommen ist V (Verhalten) in Bezug auf das Produktsystem. Insbesonders geht es Martin Eigner um Verhalten im Betrieb, dass signifikante Auswirkungen auf die Anforderungen haben kann (wie bspw. bezüglich Nachhaltigkeit). Auch hinzugekommen ist der SysLM „Backbone“, der für die Integration und Verwaltung der Informationen zuständig ist.

Grundsätzlich hält Martin Eigner MBSE (und konkret SysML) als solides Fundament für SysLM. Allerdings hält er die üblichen Ansätze für zu ungenau, da sich diese oft nur auf Strukturelemente in der frühen Entwicklungsphase beziehen. Dadurch können Anforderungen, die stark vom Verhalten im Betrieb abhängen, unter den Tisch fallen. Als Beispiel nennt er die Änderung einer gesetzlichen Umweltauflage.

PLM und Systems Engineering müssen zusammenwachsen

Eigentlich deckt Systems Engineering nach ISO/IEC/IEEE 15288:2015 an sich schon das ab, was die SysLM verlangt. Insbesondere wird das Verhalten, auch im Betrieb, durch die Operation Processes (Clause 6.4.12) abgedeckt. Auch im MBSE spielt die funktionale Modellierung schon lange eine zentrale Rolle.

Ich sehe in SysLM eher einen Aufruf, die in der Praxis immer noch zu stark getrennten Bereich Entwicklung und Betrieb zusammenzuführen und die gegenseitigen Abhängigkeiten voneinander sichtbar zu machen (und effektiv zu nutzen). Unter diesem Gesichtspunkt ist SysLM zwar nicht wirklich neu, aber möglicherweise hilfreich, um das Bewusstsein der Entscheider zu schärfen, hier tätig zu werden.

Wenn ich mir allerdings die Unternehmen anschaue, die auf diesem Gebiet Pioniere sind, so ist mir dabei bisher noch nicht der Begriff SysLM über den Weg gelaufen. Hier zwei Beispiele, wie erfolgreiche Unternehmen die Brücke zwischen Entwicklung und Betrieb bezüglich Verhalten realisieren:

Fazit

System Lifecycle Management (SysLM) ist nicht wirklich neu, aber wichtig. Es ist weniger ein Konzept für technisches Personal, sondern für Entscheider. SysLM soll bei Entscheidern ein neues Verständnis für den Lebenszyklus nicht nur von Produkten, sondern von Systemen abdeckt. Und das ist zweifellos wichtig. Daher ist es für uns wichtig, den Begriff SysLM zu kennen, damit wir diesen klar einschätzen können, sollten er im Gespräch fallen.

Bildquelle: FreePik

Michael Jastram

Creator and Author of SE-Trends